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采用协同理论的新型制动防抱死控制器设计

机械设计与制造 2022年第8期378卷 70-73页

作者：马强李华鑫张强湖北文理学院湖北省纯电动汽车测控工程技术研究中心湖北襄阳441053 武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430081

根据汽车制动防抱死系统的快速、平滑性需求,针对汽车单轮动力学模型提出一种基于协同理论的新型控制器设计方法。该方法以滑移率为控制目标,通过构造广义变量使滑移率以指数形式收敛于参考值,避免控制过程中产生抖振现象。由于该方法... 详细信息

根据汽车制动防抱死系统的快速、平滑性需求,针对汽车单轮动力学模型提出一种基于协同理论的新型控制器设计方法。该方法以滑移率为控制目标,通过构造广义变量使滑移率以指数形式收敛于参考值,避免控制过程中产生抖振现象。由于该方法只有一个控制参数需要设计,且该控制参数对系统的稳定具有单调性,因此简化了控制器参数设计,且易于整定。通过MATLAB仿真分析表明,该控制器能够适应工况需求,相较于传统PID控制、滑模变结构控制等方法具有快速、稳定、鲁棒的优点。

关键词：协同控制理论滑移率汽车防抱死系统无抖振

协同控制视角下“信息化+”一核多元智慧治理研究

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系统科学学报 2021年第1期29卷 67-72页

作者：周盛世张宁张晓娟青岛理工大学管理工程学院山东青岛266520

城镇化和智慧城市的实施进程不断加快,城市治理的各种问题不断呈现,城市治理方式、效率、创新方面面临挑战,政府一站式治理模式期待改变。"信息化+"一核多元城市智慧治理模式是应对城市治理各种挑战的有效途径,并得到实践的验证。整个... 详细信息

城镇化和智慧城市的实施进程不断加快,城市治理的各种问题不断呈现,城市治理方式、效率、创新方面面临挑战,政府一站式治理模式期待改变。"信息化+"一核多元城市智慧治理模式是应对城市治理各种挑战的有效途径,并得到实践的验证。整个城市看作一个综合系统,以协同论和控制论为基础,建立动态治理协同控制系统与评价指标体系,结合改进FCE法分析该模式在多维度下共参主体的不同效益体现,讨论其在不同发展城市应用条件,并得到智慧治理实践价值的若干启示,具有一定借鉴意义。

关键词：协同控制理论信息化+ 一核多元智慧治理改进FCE法

考虑SCE-TOG的水电机组调节系统协同控制器设计

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电工材料 2023年第1期 39-45页

作者：徐潘张仕海三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002

水电机组调节系统对维持电力系统的稳定起着不可或缺的作用。为了同时提高水电机组调节系统各状态变量的跟踪性能,改善调节质量,引入协同控制理论,设计了水电机组调节系统调速、励磁协同控制器。首先建立了考虑调压井效应(SCE)及三阶发... 详细信息

水电机组调节系统对维持电力系统的稳定起着不可或缺的作用。为了同时提高水电机组调节系统各状态变量的跟踪性能,改善调节质量,引入协同控制理论,设计了水电机组调节系统调速、励磁协同控制器。首先建立了考虑调压井效应(SCE)及三阶发电机(TOG)的水电机组调节系统非线性数学模型,并推导出上述两种控制器的控制规律;在此基础上,针对水电站并入电网的单机无穷大系统,进行负荷扰动和三相短路故障两种情况下的仿真试验,比较协同调速励磁控制策略、协同调速控制策略和经典PID控制策略的跟踪性能。结果表明,所设计的调速、励磁协同控制器在两种工况下都体现了优越的控制性能。

关键词：水电机组调节系统调压井效应协同控制理论调速励磁协同控制非线性数学模型

基于系统“协同控制理论”的“一把手”公共决策腐败治理

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科学社会主义 2016年第1期 133-141页

作者：何士青翟凯华中科技大学法学院

作为"关键少数"的行政"一把手"基于职位特点对公共决策影响巨大,导致当前公共决策腐败问题频发。本文研究了公共决策腐败问题的具体演化,进而从制度疏漏、法律缺陷和利益冲突等方面剖析决策做出系统中的问题及原因。为此,需要建立"公共... 详细信息

作为"关键少数"的行政"一把手"基于职位特点对公共决策影响巨大,导致当前公共决策腐败问题频发。本文研究了公共决策腐败问题的具体演化,进而从制度疏漏、法律缺陷和利益冲突等方面剖析决策做出系统中的问题及原因。为此,需要建立"公共决策复合协同控制模型",并重设决策做出体制、利益表达机制、议事民主技术和决策责任终身追责等方面的法律制度,有效规制行政"一把手"公共决策腐败。

关键词：公共决策腐败协同控制理论法律监督

协同控制理论在电力系统稳定控制中的应用研究

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通讯世界 2015年第11期21卷 187-188页

作者：王景河南理工大学电气学院

近年来,区域电网互联不断发展,可再生能源发电的远距离集中并网的也迅速发展,导致现在电力系统的结构复杂性日益增加,运行方式不断变化,安全稳定性问题日趋严峻,当电力系统出现故障后,需要工作人员及时并准确采取措施保证系统稳定,所以... 详细信息

近年来,区域电网互联不断发展,可再生能源发电的远距离集中并网的也迅速发展,导致现在电力系统的结构复杂性日益增加,运行方式不断变化,安全稳定性问题日趋严峻,当电力系统出现故障后,需要工作人员及时并准确采取措施保证系统稳定,所以电力系统稳定控制具有非常重要的意义。协同控制理论基于现在数学和协同学而形成的状态空间方法,它根据系统本身的非线性特性来设计非线性系统反馈控制器。采用协同控制的非线性控制系统可以有效保障电网的稳定性,并且其控制方式便于实现。本文以协同控制理论为基础,研究了非线性电力系统稳定器(PPS)、非线性励磁控制和汽轮发电机组汽门开度的非线性控制。

关键词：协同控制理论非线性PPS 非线性励磁汽门开度控制

基于协同控制理论的多电机同步协调控制技术研究

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基于协同控制理论的多电机同步协调控制技术研究

作者：王聪南京理工大学

学位级别：硕士

多电机协调控制系统广泛存在于高档机械制造装备、工业机器人、液压传动系统等工业控制系统中。近年来,随着“中国制造2025”战略的不断推进,以智能制造为核心的机械制造产业蓬勃发展,多电机协调控制系统在智能制造中得到了广泛应用。... 详细信息

多电机协调控制系统广泛存在于高档机械制造装备、工业机器人、液压传动系统等工业控制系统中。近年来,随着“中国制造2025”战略的不断推进,以智能制造为核心的机械制造产业蓬勃发展,多电机协调控制系统在智能制造中得到了广泛应用。在多电机协调控制技术研究中,大多从两个方面展开研究,一方面是电机控制算法,另一方面是多电机协调控制结构。据此,本论文基于协同控制理论从上述两个方面展开研究,论文的主要研究内容包括:(1)在鲁棒协调控制算法中,主要解决了电机协调控制系统在存在参数摄动和负载扰动时控制性能较差的问题。为了更好反映工程上对控制系统的性能要求,通过建立多种性能指标来描述,最后通过线性矩阵不等式的方法将鲁棒协调控制器设计问题转化为线性凸优化求解问题。(2)在多电机偏差耦合控制算法中,主要解决了传统偏差耦合控制算法中协调性能和跟踪性能存在耦合的问题。基于协同控制理论中流形的设计方法,通过在流形上设计不同的协调权值系数和跟踪权值系数实现了多电机系统中协调性能和跟踪性能解耦的目的。(3)在多电机协调控制系统鲁棒稳定性分析中,建立了不确定多电机系统的一般形式,给出了多电机协调控制器的一般设计流程,最后通过李雅普诺夫稳定性理论分析出了多电机系统在存在参数摄动和负载扰动的情况下,多电机协调控制系统依然能够稳定运行且满足多电机协调控制目标。(4)为了更好地解决工程上普遍的多电机协调控制问题,设计了一种多电机协调控制系统实验平台。在设计过程中,主要完成了结构设计、软件设计等工作,并通过实验分析验证了上述算法的有效性。最后对全文所做的工作进行了总结,并指明了下一步研究的方向。

关键词：多电机协调控制系统协同控制理论偏差耦合控制算法鲁棒稳定性

提高电力系统稳定性的HVDC和SVC非线性控制研究

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提高电力系统稳定性的HVDC和SVC非线性控制研究

作者：邹延生华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,越来越多的区域电网采用高压交直流线路进行大规模互联,电网的稳定性问题变得越来越重要。高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)和静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)作为大规模区域互联电网的重要组成部分... 详细信息

近年来,越来越多的区域电网采用高压交直流线路进行大规模互联,电网的稳定性问题变得越来越重要。高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)和静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)作为大规模区域互联电网的重要组成部分,可以利用它们的快速可控性设计合适的控制器以提高电网的稳定性。电力系统是非线性系统,传统的线性化方法设计的附加控制器是基于平衡点附近近似线性化模型设计的,在大干扰下偏离平衡位置较远时具有不可避免的局限性。因此研究HVDC的非线性控制,SVC的非线性控制,以及HVDC和SVC的协调非线性控制以提高电力系统受到干扰后的稳定性具有重要的理论意义和现实意义。本文首先针对大规模交直流混联电网的难以准确建模特性和强非线性,设计了基于协同控制理论的HVDC非线性附加控制器,并在PSCAD中搭建含HVDC详细模型的多机系统,与传统基于极点配置和基于滑模控制的HVDC附加控制器比较进行了仿真验证,结果表明该控制器能够在系统受到干扰后更快地使系统回归稳定,验证了该控制器的有效性和优越性。其次,针对传统SVC只能提高安装点电压稳定性而缺乏对系统的有效阻尼这一特性,基于协同控制设计了同时提高系统阻尼和电压稳定的非线性控制器。采用PSCAD搭建含SVC的多机系统模型,仿真结果表明该控制器能够在快速抑制故障后系统区间功角振荡的同时,使电压更快地恢复稳定,验证了其在保持电压稳定和阻尼区间振荡方面的优越性。最后,针对不同HVDC之间,SVC与HVDC之间可能存在负交互作用问题,基于协同控制理论设计了HVDC与SVC的协调阻尼控制器,并在PSCAD中搭建含多SVC的多直流馈入系统模型进行仿真验证。结果表明该控制器能够有效协调HVDC与HVDC,SVC和HVDC之间的控制,提高系统稳定性。

关键词： HVDC SVC 协同控制理论非线性控制协调控制

基于协同控制理论的水轮发电机组调速系统控制研究

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基于协同控制理论的水轮发电机组调速系统控制研究

作者：聂勇文华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,火电站的局限性凸显及我国拥有丰富的水资源优势,政府对水电建设投入巨大,使得水电站建设得到飞跃性的发展。然而随着国民经济的腾飞,用电需求增大,发电过程中电网的负荷随时在不停改变,使水电机组转速不易保持稳定,同样机组输... 详细信息

近年来,火电站的局限性凸显及我国拥有丰富的水资源优势,政府对水电建设投入巨大,使得水电站建设得到飞跃性的发展。然而随着国民经济的腾飞,用电需求增大,发电过程中电网的负荷随时在不停改变,使水电机组转速不易保持稳定,同样机组输出频率出现波动较大,无法满足各部门用电需求。为了满足水电机组并网输电频率指标要求,就必须实时调节水轮发电机组的水能输入,以达到调节机组的转速。因此,水电机组调速系统作为水电机组控制系统的重要组成部分,其优劣的动态调节性能直接关系到社会生产效益及人身安全。水电机组调速器作为水电机组并网电力生产系统中的一个至关重要控制部分,它通过执行机构实时调整水轮机导叶开度,实时调节水流能量输入大小,从而使水电机组的转速保持在一定的范围内,最终保持机组输出频率的稳定。因此,水轮机导叶开度控制对改善电力系统暂态稳定性、改善动态品质有着极其重要的作用。本文对水电机组调速系统的协同控制规律进行了研究,并根据协同控制理论设计出调速协同控制器。首先,根据水轮机调速系统的工作机理,采用模块化建模设计方法,把水轮机调速系统划分成几个功能模块,并依据模块间信号链接关系,建立水电机组调速系统的数学模型,并给出了一阶发电机及负荷模型。其次,论述了协同控制理论的来源及基本原理,并阐述了协同控制器的设计方法和步骤,同时为研究设计参数对控制器效用的影响,对协同控制器设计参数进行了数学分析。再次,由于水电站一般都远离负荷中心,这里以单机-无穷大系统为研究对象。依据协同控制理论,选取转速偏差和转速加速度两者的线性组合组成的宏变量,定义了系统流形,以获得良好的发电机转速调节性能,抑制转速的振荡,推导出调速协同控制器的控制规律。在MATLAB/Simulink仿真的基础上论述了调速协同控制器具有很强的鲁棒性。最后,为研究协同控制对于常规PID控制的优势,引入粒子群(PSO)算法对控制器的参数进行优选,通过MATLAB仿真分析表明了协同控制器具有减小稳态误差,更快的响应速度和更好的动态调节性能。综上所述,应用协同控制方法设计的调速器,能够达到好的控制效果。水轮发电机组调速系统采用协同控制方法使机组具备良好的动态调节性能,同时调速协同控制器也具有结构设计简单且易于实现的优点。因此,将协同控制方法应用于调速规律的控制有较好的实用价值和应用前景。

关键词：水轮机调速系统协同控制理论流形单机-无穷大系统调速协同控制器 MATLAB/Simulink 粒子群(PSO)算法

基于LCL滤波的三相电压型PWM整流器协同控制

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第6期43卷 87-93页

作者：高维士严运兵马强王晓东朱博文武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065 湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441053

为有效解决因降低入网电流波形总畸变率而引入LCL型滤波器造成的谐振问题,提高电压型PWM整流器的稳定性及控制精度,提出了LCL滤波的三相电压型PWM整流器协同控制思想,以LCL滤波的电压型PWM整流器为基础,加入比例-积分流形形式的协同控... 详细信息

为有效解决因降低入网电流波形总畸变率而引入LCL型滤波器造成的谐振问题,提高电压型PWM整流器的稳定性及控制精度,提出了LCL滤波的三相电压型PWM整流器协同控制思想,以LCL滤波的电压型PWM整流器为基础,加入比例-积分流形形式的协同控制策略.首先构建了开关函数;其次设计了基于比例-积分流形形式的协同控制器,同时对协同控制的收敛性进行了分析;最后进行了仿真实验验证.结果表明:LCL型滤波器对高次谐波具有很好的抑制能力,同时控制理论的运用可以有效避免谐振问题的发生,提高整流系统的整体稳定性.该控制策略充分利用了LCL型滤波器的高次谐波抑制能力及协同控制理论的无抖振、控制思路简单、易于实现等优点.

关键词：协同控制理论 LCL型滤波器整流器仿真谐振稳定性